Einrichtung zum Aufbringen wenigstens einer Filmfolie auf eine ebene Platte

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es sind schon solche Einrichtungen bekannt, bei denen von zwei Vorratsrollen je eine Filmfolie abgezogen und zwischen zwei elastischen Walzen hindurch einer Wär¬ mebehandlungsstation zugeführt werden. Vor dem Zusammen¬ fügen der beiden Filmfolien werden Leiterplatten dazwi¬ schengelegt, so dass nach den elastischen Walzen beide Hauptseiten der Leiterplatten mit einer der Folien belegt sind. Am Ausgang der Wärmebehandlungsstation werden die vereinigten Filmfolien mit den dazwischen befindlichen Leiterplatten von einer Zugvorrichtung erfasst, welche die Filmfolien schrittweise von den Vorratsrollen abzie¬ hen, den elastischen Walzen zugeführt und durch die Wär¬ mebehandlungsstation hindurch bewegt. Dabei werden auf die Filmfolien beträchtliche Zugkräfte ausgeübt und die Filmfolien gelangen mit Vorspannung auf die Leiterplat¬ ten. Dadurch entstehen des öftern Falten und es treten Luftblasen zwischen der Oberfläche der Leiterplatten und den Filmfolien auf. Sowohl die Falten wie die Luftblasen können nachträglich nicht mehr beseitigt werden, was be¬ deutet, dass die so belegten Leiterplatten nicht mehr Verwendet werden können.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zu schaffen, die gestattet, Filmfolien faltenlos und ver¬ zugsfrei auf ebene Platten aufzubringen.

Die erfindungsgemässe Einrichtung ist durch die im

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kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale gekennzeichnet.

Der Erfindungsgegenstand ist nachstehend mit Bezug¬ nahme auf die Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Anlage zum Aufbringen von Filmfolien auf Leiterplatten mit einem Ausführungsbeispiel der erfin- dungsgemässen Einrichtung in schematischer Darstellung und

Fig. 2 die schematische Darstellung eines Ausfüh¬ rungsbeispieles der erfindungsgemässen Einrichtung zum Aufbringen einer Filmfolie auf Leiterplatten.

Die Anlage gemäss der Fig. 1 umfasst eine Einrich¬ tung zum Aufbringen von zwei Filmfolien 1 auf ebene Lei¬ terplatten 2. Bei dieser Einrichtung wird die erste Film¬ folie durch Antriebsrollen 3, 4 und 5 von einer ersten Vorratsrolle 6 abgezogen und einer Presswalze 7 zuge¬ führt,,wobei zuvor ein Schutzfilm 8 von der Filmfolie 1 abgezogen wurde. Nach der Umlenkung durch eine Umlenk¬ rolle 9 wird der Schutzfilm 8 auf eine Aufnahmerolle 10 aufgewickelt. Die Filmfolie 1 wird, mit der klebrigen Seite nach aussen gerichtet, der Presswalze 7 zugeführt.

Unterhalb der oben beschriebenen Ausrüstung ist eine praktisch identische Ausrüstung spiegelbildlich angeord¬ net. Einander entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, die aber noch mit einem ' ver¬ sehen sind. Die untere Ausrüstung l ¹ bis 10' ist ortsfest montiert und die obere Ausrüstung 1 bis 10 ist in einem durch ein Rechteck angedeuteten Rahmengestell 11 angeord¬ net, welches zum Anpassen des Abstandes zwischen den bei¬ den Presswalzen 7 und 7' an die Dicke der Leiterplatte 2 durch einen hydraulischen oder pneumatischen Antriebs-

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Zylinder 12 verstellbar ist. Zum Verstellen des Rahmenge- steiles 11 könnte anstelle des Antriebszylinders 12 auch eine durch einen Elektromotor angetriebene Spindel oder ein Schrittmotor verwendet werden. Die Arbeitsweise der die beiden Ausrüstungen 1 bis 10 und 1' bis 10' umfassen¬ den erfindungsgemässen Einrichtung ist weiter unten mit Bezugnahme auf die Fig. 2 näher beschrieben.

Die Leiterplatten, von denen in der Fig. 1 nur die Leiterplatte 2 dargestellt ist, werden über ein erstes endloses Förderband 13, ein zweites endloses Förderband 14 und den Spalt zwischen den beiden Presswalzen 7 und 7' zugeführt. Danach werden die bereits beidseitig mit den Filmfolien versehenen Leiterplatten mittels einem dritten endlosen Förderband 15 einer Wärmebehandlungsstation 16 zugeführt. Dabei gelangen die Leiterplatten durch ein Eingangstor 17 auf ein endloses Förderband 18 im Innern der Wärmebehandlungsstation 16 und durch ein Ausgangstor 19 auf ein viertes endloses Förderband 20. In der Wärme¬ behandlungsstation 16 sind Heizelemente 21 angeordnet und der Innenraum 22 ist an eine Vakuumpumpe 32 angeschlos¬ sen, so dass die Wärmebehandlung der Leiterplatten in evakuierter Umgebung erfolgt.

Die in der Fig. 1 gezeigte Anlage besitzt eine Dickenmessvorrichtung 24, die eine an einem Schwenkarm 25 drehbar gelagerte und sich oberhalb des zweiten Förder¬ bandes 14 befindliche Tastrolle 26 umfasst. Wenn die Lei¬ terplatte 2 auf das zweite Förderband 14 gelangt, wird die Tastrolle 26 angehoben und der Schwenkarm 25 um einen von der Dicke der Leiterplatte 2 abhängigen Winkel ver¬ schwenkt. Die Dickenmessvorrichtung 24 gibt dann ein von der Dicke der Leiterplatte 2 abhängiges Signal an ein Steuerventil 27, welches dem doppeltwirkenden Antriebs-

zylinder 12 eine entsprechende Menge Drucköl zuführt, so dass das Rahmengestell 11 in Abhängigkeit der Dicke der Leiterplatte 2 nach oben bzw. nach unten verstellt wird. Auf diese Weise wird die Kraft, mit der die Presswalzen 7 und 7' die Filmfσlien an die Leiterplatte 2 anpressen, unabhängig von der Dicke derselben, konstant auf einem einstellbaren Wert gehalten.

Zwischen dem ersten und dem zweiten Förderband 13, 14 ist ein optischer Sensor 28 angeordnet, der ein Aus- gangssignal an ein UND-Tor 29 abgibt, so lange sich die Leiterplatte 2 über dem Sensor 28 befindet. Die Antriebs¬ welle 30 des ersten Förderbandes 13 ist mit einem Impuls¬ generator 31 verbunden, wobei die Impulsfrequenz von der Drehzahl der Antriebswelle 30 abhängig ist. Der Impuls¬ generator liefert die Impulse an das UND-Tor 29. Das UND-Tor 29 lässt so lange Impulse zu einem ersten Eingang eines Rechners 32 hindurch, wie sich die Leiterplatte 2 über dem Sensor 28 befindet. Somit ist die Anzahl der durchgelassenen Impulse ein Mass für die Abmessung der Leiterplatte 2 in der Bewegungsrichtung derselben.

Je eine ähnliche Längenmessvorrichtung, wie oben be¬ schrieben, ist jeder Presswalze 7 bzw. 7' zum Messen der Länge der Abschnitte der Filmfolie 1 zugeordnet. Jede dieser Vorrichtungen umfasst einen optischen Sensor 33, der ein Signal an ein UND-Tor 34 abgibt, so lange sich ein Abschnitt der Filmfolie 1 vor ihm befindet. Ein mit der Antriebswelle 35 der Presswalze 7 wirkverbundener Impulsgenerator 36 liefert die von der Drehzahl der An¬ triebswelle 35 bzw. der Presswalze 7 abhängigen Impulse an das UND-Tor 34. Dieses lässt eine von der Länge der Abschnitte der Filmfolie 1 abhängige Anzahl Impulse ^" an einen zweiten Eingang des Rechners 32 durch.

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Die Filmfolie 1 wird durch eine Trennvorrichtung 37 in die genannten Abschnitte unterteilt. Die Trennvorrich¬ tung 37 wird durch den Rechner 32 über eine nicht darge¬ stellte Leitung gesteuert. Die Trennvorrichtung 37 um- fasst vorzugsweise einen nicht dargestellten, sich paral¬ lel zur Drehachse der Presswalze 7 erstreckenden Wider- εtandsdraht, der kurz vor dem Trennvorgang mittels elek¬ trischem Strom erhitzt und im durch den Rechner 32 be¬ stimmten Zeitpunkt in radialer Richtung auf die Mantel¬ fläche der Presswalze 7 bewegt wird. Auf diese Weise wird ein Abschnitt sauber und ohne Gratbildung von der Film¬ folie 1 abgetrennt. Die Stromzufuhr zum Widerstandsdraht wird durch den Ausgang AI und die radiale Bewegung des¬ selben durch den Ausgang A2 des Rechners 32 gesteuert.

Das Eingangs- und das Ausgangstor 17, 19 wird je durch einen hydraulischen oder pneumatischen Antriebs¬ zylinder 38 bzw. 39 betätigt. Die letzteren werden durch ein Steuerventil 40 in Abhängigkeit der Signale an den Ausgängen A3 und A4 des Rechners 32 gesteuert. Die Press¬ platten 21 im Innern der Behandlungsstation 16 werden durch das Signal am Ausgang A5 des Rechners 32 gesteuert.

Mit Hilfe einer Tastatur 41 können Befehle von aus¬ sei, in den Rechner 32 eingegeben werden. Die wesentlich¬ sten Befehle sind: Auftragen der Filmfolie nur auf der Oberseite der Leiterplatte, Auftragen der Filmfolie nur auf der Unterseite der Leiterplatte, Auftragen von Film¬ folien auf beiden Seiten der Leiterplatte, Breite des filmfolienfreien Randbereiches der Leiterplatte am Anfang und auf der Oberseite der Leiterplatte, am Ende und auf der Oberseite der Leiterplatte, am Anfang und auf der Unterseite der Leiterplatte sowie am Ende und auf der

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Unterseite der Leiterplatte.

Nach dem zweiten Förderband 14 und vor dem Spalt zwischen den Presswalzen 7 und 7' ist ein weiterer Sensor 42 angeordnet, der ein Referenzsignal an den Rechner 32 abgibt, sobald eine Leiterplatte über dem Sensor 42 er¬ scheint. In Abhängigkeit dieses Referenzsignales und der von den UND-Toren 29, 34 und 34* erzeugten Längenmess- signalen wird die zeitliche Folge der an den Ausgängen AI bis A5 des Rechners 32 auftretenden Signale gesteuert.

Nachstehend ist mit Bezugnahme auf die Fig. 2 die Arbeitsweise der Einrichtung zum Aufbringen der Film¬ folien auf die Leiterplatte 2 beschrieben. Durch die mit¬ tels einem Elektromotor 43 angetriebene Antriebsrolle 3 wird die Filmfolie 1 von der Vorratsrolle 6 schrittweise abgezogen. Die beiden nachfolgenden Antriebsrollen 4 und 5 werden ebenfalls mit der gleichen Drehzahl angetrieben wie die Antriebsrolle 3, so dass die Filmfolie 1 ohne Zugbeanspruchung zur Walze 7 gelangt. Die Presswalze 7 wird durch einen Elektromotor 44 mit einer solchen Dreh¬ zahl angetrieben, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Presswalze 7 gleich der Fortbewegungsgeschwindigkeit der Filmfolie 1 ist.

Die Walze 7 ist hohl und besitzt einen mit einer Vielzahl von Durchbrüchen 45 versehenen Mantel 46. Der Mantel 46 wird durch zwei Stirnwände 47 getragen, die auf die Antriebswelle 35. aufgesetzt sind, welche Antriebswel¬ le 35 mit dem Elektromotor 44 drehverbunden ist. Der In¬ nenraum der Presswalze 7 ist über einen nicht näher dar¬ gestellten zentralen Anschluss und eine Rohrleitung 48 an eine Vakuumpumpe 49 angeschlossen. Die Vakuumpumpe 49 er¬ zeugt im Innern der Presswalze 7 einen Unterdruck gegen¬ über der sie umgebenden Atmosphäre, so dass die bei-

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spielsweise am siebartig ausgebildeten Mantel 46 anlie¬ gende Filmfolie mehr oder weniger sanft an die Mantel¬ oberfläche angedrückt wird, wobei der an der Mantelober¬ fläche anliegende Teil der Filmfolie keiner Zugbeanspru¬ chung ausgesetzt ist. Im Innern der Presswalze 7 befindet sich eine ortsfest oder verstellbar angeordnete Rakel 50, die leicht an einen Teil der Innenseite des Mantels 46 anliegt und zum Verschliessen eines Teiles der Durch¬ brüche 45 im Mantel 46 dient. Die Vorderkante der Rakel 50 befindet sich etwa an der Stelle, an der sich die bei¬ den Presswalzen 7 und 7 ' am nächsten sind und erstreckt sich in der durch einen Pfeil 51 angedeuteten Drehrich¬ tung der Presswalze 7. Die Rakel 50 verhindert, dass Luft durch die von ihr abgedeckten Durchbrüche 45 angesaugt wird. Dies bewirkt, dass der an die Leiterplatte 2 ange- presste Filmfolienabschnitt 52 nicht mehr von der Press¬ walze 7 bzw. 7' abgehoben wird.

Auf der Aussenseite des Mantels 46 ist eine Ab¬ deckung 53 angeordnet, welche die Rakel 50 ein wenig überlappt und sich bis in den Bereich erstreckt, in wel¬ chem die Filmfolie 1 durch die Presswalze 7 bzw. 7' von der Antriebsrolle 5 bzw. 5' übernommen wird. Die Ab¬ deckung 53 verhindert, dass durch die von ihr abgedeckten Durchbrüche 45 im Mantel 46 Luft angesaugt wird, wodurch sich der Unterdruck innerhalb der Presswalze 7 bzw. 7' verringern würde.

Wie weiter oben schon erwähnt, wird die Leiterplatte 2, deren Abmessung in der Bewegungsrichtung festgestellt wurde, durch das endlose Förderband 14 dem Spalt zwischen den beiden Presswalzen 7 und 7' zugeführt und nach dem Passieren des genannten Spaltes vom nachfolgenden Förder¬ band 15 übernommen. Die Oberseite der beiden Förderbänder

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14 und 15 liegen im wesentlichen in einer Ebene, die eine Tangentialebene der unteren Presswalze 7' ist. Theore¬ tisch kann sich die Oberseite des Förderbandes 15 um die Dicke des Filmfolienabschnittes 52', bezogen auf die Fig. 2, unterhalb der Oberseite des Förderbandes 14 be¬ finden. Wenn sich keine Leiterplatte vor dem Spalt befin¬ det, liegt kein Filmfolienabschnitt 52 bzw. 52' am linken unteren bzw. linken oberen Viertel der Presswalze 7 bzw. 7' an. Die Antriebsrollen 3, 4 und 5 zum Fördern der Filmfolie 1 stehen still, so dass der an die Aussenseite der Presswalze 7 bzw. 7' anliegende, durch die Trennvor¬ richtung 37 durchgetrennte Endbereich der Filmfolie 1 stehenbleibt und auf der Aussenseite der sich dauernd mit der gleichen Geschwindigkeit drehenden Presswalze 7 bzw. 7' rutscht. Mittels dem Referenzsensor 42 wird festge¬ stellt, zu welchem Zeitpunkt die Leiterplatte 2 vor dem genannten Spalt erscheint. Weil die Förderbänder 14 und

15 die Leiterplatte 2 mit einer konstanten Geschwindig¬ keit bewegen, welche Geschwindigkeit gleich der Umfangs¬ geschwindigkeit der Presswalzen 7 bzw. 7' ist, kann der Rechner 32 den Zeitpunkt genau berechnen, zu welchem der die Antriebsrollen 3, 4 und 5 antreibende Elektromotor 43 eingeschaltet werden muss, damit das vordere Ende der Filmfolie 1 im gewünschten Abstand hinter der Vorderkante der Leiterplatte 2 auf dieselbe aufgebracht wird. Der Rechner 32 berechnet auch den Zeitpunkt, zu dem die Trennvorrichtung 37 bzw. 37' in Tätigkeit gesetzt und der Elektromotor 43 bzw. 43' abgeschaltet werden muss, damit das hintere Ende des von der Trennvorrichtung 37'bzw. 37' von der Filmfolie 1 abgetrennten Filmfolienabschnittes 52 im gewünschten Abstand von der Hinterkante der Leiter¬ platte 2 zu liegen kommt. Beim Eintreffen der nächsten

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Leiterplatte vor dem genannten Spalt wiederholt sich der oben beschriebene Vorgang.

Anstelle der beiden in den Fig. 1 und 2 dargestell¬ ten Presswalzen 7 und 7' kann auch nur die obere oder untere Presswalze, wie gezeichnet, und die untere bzw. obere Presswalze eine normale Presswalze sein, d.h. eine Walze ohne Durchbrüche, Abdeckung und Rakel, wenn nur auf einer Seite der Leiterplatte eine Filmfolie aufgebracht werden soll.

Wenn zwischen den Antriebsrollen 3, 4 und 5 bzw. 3', 4' und 5' und der Presswalze 7 bzw. 7' eine nicht darge¬ stellte Puffervorrichtung vorhanden ist, welche das Zu¬ führen der Filmfolie 1 zur Presswalze 7 bzw. 7' stoppt und den während dem Stopp beförderten Teil der Filmfolie speichert, bis die nächste Leiterplatte erscheint, können die Antriebsrollen 3, 4 und 5 bzw. 3', 4' und 5' dauernd durch den Elektromotor 43 bzw. 43' angetrieben werden, wodurch ein kontinuierliches Abrollen der Filmfolie 1 von der Vorratsrolle 6 gewährleistet ist.

Mit der oben beschriebenen Einrichtung können Film¬ folien völlig spannungslos auf die Leiterplatte aufge¬ bracht werden. Nach dem Auftragen der Filmfolie liegt diese völlig falten- und verzugsfrei an der Leiterplatte an und es sind keine Lufteinschlüsse zwischen der Film¬ folie und der Leiterplatte vorhanden.